Nanosilver: Méchant ou gentil?
Les questions abondent sur les effets possibles de ces minuscules particules d'antibiotiques qui apparaissent partout
L'argent est beau - et un tueur. Le métal blanc brillant est un antibiotique naturel. Cela signifie qu'il tue les bactéries. Les gens ont reconnu cet avantage depuis les temps anciens. Romains riches mangeaient en utilisant des couteaux, des fourchettes et des cuillères en argent. Ils ont compris que l'argent aidait à empêcher les aliments gâtés de les rendre malades. En fait, les historiens pensent que c'est ainsi que nous appelions les ustensiles de table «l'argenterie».
Aujourd'hui, manger de l'argent est plus une question de richesse que de santé. Pourtant, l'argent continue de jouer un rôle en médecine. Les médecins utilisent des bandages enduits d'argent pour tuer les germes qui pourraient infecter les brûlures et autres blessures. L'argent est également parfois utilisé pour revêtir des dispositifs médicaux, tels que des tubes respiratoires. Cela peut réduire la probabilité que les patients sous respirateurs (pour les aider à respirer) développent une pneumonie due à l'exposition aux germes.
Dans la dernière décennie, l'utilisation de l'argent comme un tueur de germes a considérablement augmenté - et pas seulement en médecine. À partir de 2005, les entreprises ont commencé à ajouter une forme spéciale d'argent à une vaste gamme de produits de tous les jours. Cet argent a été façonné en particules incroyablement minuscules. Les entreprises le mettent dans des chaussettes, des brosses à dents, des machines à laver, des aspirateurs et d'autres articles.
Parfois, l'ajout de l'argent spécial est promu comme une défense contre les bactéries qui pourraient rendre les gens malades. D'autres fois, il s'agit plutôt de neutraliser les bactéries qui causent des pieds puants ou une mauvaise haleine. Au dernier décompte, plus de 400 produits de consommation contenaient cette forme d'argent, appelée nanosilver.
Et comme son nom l'indique, les particules de nanosilver sont trop petites pour être visibles, même avec un microscope en salle de classe. Les particules mesurent entre 1 et 100 nanomètres ou milliardièmes de mètre. (Nano est un préfixe qui signifie un milliardième.) En comparaison, la plupart des cheveux humains ont une largeur de 40 000 à 120 000 nanomètres. C'est des centaines de fois la largeur d'une grande nanoparticule.
Les gens ont utilisé des produits en argent pour des milliers d'années. Mais certains scientifiques ont commencé à s'inquiéter du fait qu'ajouter autant de nanosilver à tant de choses pourrait nuire à notre santé ou à l'environnement. Les experts ont commencé à chercher des réponses. Mais jusqu'à présent, les résultats sont mitigés.
Petite particule, grande surface
Les scientifiques disent qu'il y a plusieurs choses qu'il est important de savoir sur le nanosilver pour évaluer son potentiel de dommage. Premièrement, le nanosilver est si petit qu'il peut trouver son chemin dans de minuscules espaces. Ces espaces comprennent nos cellules et les cellules d'autres êtres vivants. Deuxièmement, parce que les particules de nanosilver sont si petites, elles ont des surfaces très élevées. Cela signifie que par rapport à leur volume, leur surface est assez grande. Les particules subissent des réactions chimiques sur leur surface. Plus la surface est grande, plus les réactions chimiques sont nombreuses. Certaines de ces réactions pourraient être nocives. D'autres pourraient ne pas être.
La liste des réactions potentielles comprend ce qui se passe lorsque l'argent réagit avec l'humidité de l'air - ces nanoparticules libèrent des ions d'argent. Les ions d'argent sont des atomes d'argent avec une charge électrique positive. Certaines recherches suggèrent que les ions argent peuvent tuer un microbe en endommageant ses membranes cellulaires. Cela peut rendre les cellules du microbe "leaky". Les cellules affectées meurent rapidement.
D'autres recherches suggèrent que la nanoparticule elle-même peut tuer un microbe.
Mais que se passe-t-il si le nanosilver pénètre dans les cellules humaines? Certains chercheurs se sont demandé si les particules - ou les ions qu'elles libèrent - peuvent causer des dommages.
Jim Hutchison fait partie de ces scientifiques qui tentent de comprendre cela. Il est chimiste et expert en nanoparticules à l'Université de l'Oregon à Eugene.
L'effet le plus visible de l'argent, dit Hutchison, est une condition appelée argyrie (Ahr-JEER-ee-uh). Les personnes exposées à de très grandes quantités d'argent peuvent souffrir de cette maladie. Bien qu'il rende la peau bleue, il ne semble pas affecter autrement la santé.
Les historiens soupçonnent que l'argyrie est à l'origine du terme «sang bleu». Il est utilisé pour décrire les personnes de naissance noble. La royauté aurait probablement porté beaucoup de bijoux en argent. Nobles aurait également utilisé de la vaisselle en argent réel en mangeant et en buvant.
Ces sangs bleus peuvent aussi avoir bu beaucoup d'argent colloïdal. C'est un liquide dans lequel les particules d'argent sont suspendues.
«L'argent colloïdal est utilisé depuis longtemps», explique Hutchison. "On pensait que c'était une panacée pour toutes sortes de maladies."
Il était particulièrement populaire avant que les antibiotiques modernes ne soient développés pour tuer les microbes. Même aujourd'hui, certaines personnes le boivent. Ils croient qu'il peut combattre certaines maladies graves. La Food and Drug Administration des États-Unis, cependant, n'est pas d'accord. Cet organisme fédéral dit qu'il n'y a aucune preuve scientifique que l'argent colloïdal traite avec succès n'importe quoi.
Jusqu'à présent, les recherches de Hutchison suggèrent que le nanosilver et les ions d'argent qu'il contient ne sont probablement pas nocifs pour les gens (au-delà de certains bleu). "Vous ne pouvez jamais prouver que chaque technologie sera sûre avant de l'utiliser", dit-il. "Mais l'argent ne semble pas être toxique pour nous."
Dans une étude de 2011 publiée dans la revue ACS Nano, l'équipe de Hutchison a examiné des bijoux en argent et des ustensiles de cuisine sous des microscopes puissants. Ils ont trouvé que les produits d'argent solides étaient en train de perdre des nanoparticules. "Cela signifie que le nanosilver a été en contact avec les humains depuis longtemps," dit-il. Et cela, conclut-il, "devrait être rassurant, parce que ces expositions ne semblent pas avoir causé de dommage."
Pourtant, note Hutchison, nanosilver est utilisé dans plus de produits que jamais. Cela fait partie du boom sur le marché des tueurs de germe. Il est possible que les gens et l'environnement soient exposés à tant d'argent que les expériences passées ne prédisent pas complètement les risques futurs.
Beaucoup de petit
En fait, il n'y a aucune étude pour suggérer combien le nanosilver pourrait être trop, dit Ramune Reliene. Elle est chercheuse sur le cancer à l'Université d'État de New York à Albany.
Une explication possible concerne les produits chimiques utilisés pour revêtir les particules de nanosilver. Le revêtement empêche les particules individuelles de s'agglomérer. Différentes entreprises utilisent différents revêtements. Et ces revêtements pourraient affecter si le nanosilver est toxique. En outre, le nanosilver peut être fabriqué dans différentes tailles et formes. Cela aussi peut affecter sa toxicité.
Maynard soupçonne que si le nanosilver va causer des problèmes, il apparaîtra probablement dans l'environnement. C'est là que beaucoup de nanosilver finit. Par exemple, les machines à laver revêtues de nanosilver déversent certaines particules dans le système d'égout avec chaque chargement de linge. De là, les particules finissent dans les rivières et les lacs.
«Parce qu'elles sont si petites, les nanoparticules peuvent s'écouler sur de longues distances dans l'eau et être captées par les poissons et pénétrer dans les systèmes racinaires», explique Maynard. Ils peuvent également se déposer sur les sédiments au fond d'une rivière ou d'un lac. Et il est possible que les particules puissent endommager les microbes qui y vivent. Ces microbes comprennent des bactéries qui jouent un rôle important: la décomposition des plantes et des animaux morts.
Comme les microbes le font, ils recyclent dans l'environnement l'azote, le phosphore et le carbone qui se trouvaient dans les organismes morts. Ces éléments sont des nutriments essentiels pour tous les êtres vivants.
Si les bactéries ne peuvent pas faire leur travail, ces nutriments restent enfermés. Ensuite, les plantes à proximité ne peuvent pas les utiliser pour grandir. Cela, à son tour, pourrait réduire l'approvisionnement alimentaire des animaux qui mangent des plantes. Cela pourrait même affecter la santé des gros animaux qui s'attaquent aux mangeurs de plantes.
Chris Metcalfe essaie de comprendre comment le nanosilver pourrait affecter ce cycle des nutriments. Il travaille à l'Université Trent à Peterborough, Ontario, Canada. En tant que toxicologue environnemental, il étudie des matériaux qui peuvent servir de poison dans l'environnement.
Lui et son équipe ont ajouté de grandes quantités de nanosilver à un lac expérimental dans le nord de l'Ontario. Cela a changé le mélange de bactéries vivant sur le fond. Metcalfe ne peut pas dire si le nanosilver a entraîné des changements dans le nombre total de types spécifiques de bactéries. C'est parce qu'il y a des limites à la technologie pour identifier les bactéries. Mais, ajoute-t-il, "nous pouvons dire que cela a changé la composition des bactéries - dont certaines sont impliquées dans le recyclage du carbone, de l'azote et du phosphore". Et cela pourrait, à son tour, affecter le cycle des nutriments et les organismes qui en dépendent.
Son équipe a publié ses résultats, il y a trois ans, dans Environmental Science and Technology.
Cette balle d'argent pourrait ne pas durer
Mais il pourrait y avoir une préoccupation encore plus immédiate, s'inquiètent Metcalfe et d'autres scientifiques. Un flux régulier de nanosilver dans l'environnement pourrait favoriser les microbes nuisibles à devenir résistants au tueur de germe. Les microbes ont tendance à évoluer - ou à s'adapter au fil du temps - aux conditions changeantes. Et ces adaptations pourraient leur permettre de survivre à ce qui aurait pu être une dose toxique d'argent.
Si cela se produisait, les médecins ne pourraient plus compter sur des dispositifs médicaux revêtus d'argent ou des bandages traités à l'argent pour empêcher ces germes d'écoeurer leurs patients.
Les microbes sont particulièrement bons pour développer une résistance. C'est pourquoi la plupart des antibiotiques développés pour tuer les bactéries nocives ne fonctionnent plus. La plupart de ces médicaments ont été utilisés souvent et depuis longtemps. Avec une telle utilisation intensive et prolongée des antibiotiques, les microbes ont une plus grande chance de développer juste le bon changement dans leur ADN pour combattre les drogues. Une fois qu'ils font cela, ces "superbactéries" survivent pour multiplier plus de microbes avec la même capacité.
Il est particulièrement difficile pour les microbes de développer une résistance à l'argent parce que l'élément détruit les membranes cellulaires, dit Maynard. Ce n'est pas facile de s'en remettre. Mais ce n'est pas impossible non plus. Les scientifiques préviennent que plus le nanosilver pénètre dans l'environnement, plus les microbes n’apprendront à s'y opposer.
Comme le dit Maynard: «L'argent est une grande ligne de défense contre les microbes, nous ne voulons pas gaspiller cette arme sur les chaussettes.